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瘤胃中新穎好氧嗜甲烷菌Methylomonas sp. THUA特性與其好氧甲烷氧化脫硝偶合作用之研究

為了解決乳牛牧場2021的問題，作者陳怡璇 這樣論述：

嗜甲烷菌（methanotroph）存在於各種含甲烷的環境中，如水稻田、海洋、污泥、垃圾掩埋場或動物的腸胃道中。此類菌種可利用單碳的甲烷（methane）作為碳源以及能量的來源。而近年來隨著溫室效應的遽增，科學家意識到甲烷對全球暖化影響的遽增，甲烷之溫室效應潛力（global warming potential, GWP）是二氧化碳的28倍。近來嗜甲烷菌被科學家研究欲使用來削減大氣中甲烷濃度，嗜甲烷菌可將甲烷氧化成甲醇、甲醛、甲酸，最後形成二氧化碳，而中間代謝產物，可以藉以生產工業所需的甲醇。嗜甲烷菌還具備脫硝的能力，在相對缺氧的狀態下，嗜甲烷菌可以利用甲烷提供的電子以及硝酸鹽作為電子接受者

，進行一連串的脫硝作用，同時硝酸鹽也可以做為嗜甲烷菌的氮源。本研究對先前魏天恩學長從東海大學實習農牧場中Holstein乳牛瘤胃液中分離出一株屬於Methylomonas的嗜甲烷菌strain THUA進行其生理生化特型研究。此菌株為格蘭氏陰性菌的好氧短桿菌，不具有莢膜，具單鞭毛可移動，耐鹽程度高達3%（w/v）；在甲烷與空氣比（5：5）的狀態下有最高的比生長速率11.72 hr-1。經16S rRNA基因序列對比下，與最鄰近的Methylomonas koyamae Fw 12E-YT有93%的相似度；而以嗜甲烷菌獨有的pmoA基因做序列比對則是與Methylomonas methanica

S1T以及Methylomonas koyamae Fw 12E-YT有10%的相似度。本研究也測試strain THUA是否具有甲烷氧化脫硝偶合作用（aerobic methane oxidation coupled to denitrification , AME-D），以甲烷作為碳源，硝酸鹽作為氮源，而strain THUA在缺氧的狀況下的生長速率為0.0335 hr-1，同時甲烷的濃度的削減量為8.154 mmol hr-1，硝酸鹽的削減率為1.124 mmol hr-1，證明strain THUA具備AME-D的能力。